Dacă închideți polii unui condensator încărcat împreună, atunci sub influența câmpului electrostatic acumulat între plăcile sale, mișcarea purtătorilor de sarcină - electronii începe în circuitul extern al condensatorului în direcția pozitivă. polul la cel negativ.
Cu toate acestea, în procesul de descărcare a unui condensator, câmpul electric care acționează asupra particulelor încărcate în mișcare slăbește rapid până când dispare complet. Prin urmare, fluxul de curent electric care a apărut în circuitul de descărcare este de natură pe termen scurt, iar procesul decade rapid.
Pentru a menține curentul într-un circuit conductor pentru o perioadă lungă de timp, se folosesc dispozitive care sunt numite incorect surse de curent în viața de zi cu zi (în sens strict fizic, nu este așa). Cel mai adesea, aceste surse sunt bateriile chimice.
Ca rezultat al proceselor electrochimice care au loc în ele, pe bornele lor se acumulează sarcini electrice opuse. Forțele de natură neelectrostatică, sub acțiunea cărora se realizează o astfel de distribuție a sarcinilor, se numesc forțe externe.
Următorul exemplu va ajuta la înțelegerea naturii conceptului de EMF al unei surse de curent.
Imaginați-vă un conductor într-un câmp electric, așa cum se arată în figura de mai jos.figură, adică în așa fel încât în interiorul ei să existe și un câmp electric.
Se știe că sub influența acestui câmp începe să circule un curent electric în conductor. Acum întrebarea este ce se întâmplă cu purtătorii de sarcină când ajung la capătul conductorului și dacă acest curent va rămâne același în timp.
Putem concluziona cu ușurință că într-un circuit deschis, ca urmare a influenței unui câmp electric, sarcinile se vor acumula la capetele conductorului. În acest sens, curentul electric nu va rămâne constant și mișcarea electronilor în conductor va fi de foarte scurtă durată, așa cum se arată în figura de mai jos.
Astfel, pentru a menține un flux de curent constant într-un circuit conductor, acest circuit trebuie să fie închis, adică. să fie în formă de buclă. Cu toate acestea, chiar și această condiție nu este suficientă pentru a menține curentul, deoarece sarcina se mișcă întotdeauna spre un potențial mai scăzut, iar câmpul electric efectuează întotdeauna un lucru pozitiv asupra sarcinii.
Acum, după ce a călătorit printr-un circuit închis, când sarcina revine la punctul de pornire de unde și-a început călătoria, potențialul în acest punct ar trebui să fie același ca la începutul mișcării. Cu toate acestea, fluxul de curent este întotdeauna asociat cu o pierdere de energie potențială.
În consecință, avem nevoie de vreo sursă externă în circuit, la bornele căreia se menține o diferență de potențial, care crește energia de mișcareîncărcături electrice.
O astfel de sursă permite sarcinii să se deplaseze de la un potențial mai mic la unul mai mare în direcția opusă mișcării electronilor sub acțiunea unei forțe electrostatice care încearcă să împingă sarcina de la un potențial mai mare la unul mai mic..
Această forță, care face ca sarcina să se miște de la un potențial mai mic la un potențial mai mare, se numește forță electromotoare. EMF al unei surse de curent este un parametru fizic care caracterizează munca cheltuită asupra sarcinilor în mișcare în interiorul sursei de către forțele externe.
Ca dispozitive care asigură EMF-ul sursei de curent, după cum sa menționat deja, se folosesc baterii, precum și generatoare, termoelemente etc.
Acum știm că bateria, datorită EMF intern, oferă o diferență de potențial între cablurile sursei, contribuind la mișcarea continuă a electronilor în direcția opusă forței electrostatice.
EMF al sursei de curent, a cărei formulă este dată mai jos, precum și diferența de potențial este exprimată în volți:
E=Ast/Δq,
unde Asteste munca forțelor externe, Δq este sarcina mutată în interiorul sursei.
